Descargue la presentación sobre la química de los polisacáridos. Presentación de química sobre el tema "polisacáridos". ¿Qué estás observando? ¿Qué se puede concluir?

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Los carbohidratos están muy extendidos en la naturaleza y desempeñan un papel importante en los procesos biológicos de los organismos vivos y los humanos. Estos incluyen, por ejemplo, azúcar de uva o glucosa, azúcar de remolacha (caña) o sacarosa, almidón y fibra. El nombre "carbohidratos" surgió debido al hecho de que la composición química de la mayoría de los compuestos de esta clase se expresa mediante la fórmula general Cn(H4O)m. Investigaciones posteriores sobre los carbohidratos demostraron que este nombre es filamentoso. En primer lugar, se han encontrado hidratos de carbono cuya composición no se corresponde con esta fórmula. En segundo lugar, existen compuestos conocidos (formaldehído CH2O, ácido acético C2H4O2), cuya composición, aunque corresponde a la fórmula general Cn(H2O)m, difiere en propiedades de los carbohidratos.

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Los carbohidratos se pueden dividir según su estructura. La clasificación de los carbohidratos se refleja en el diagrama. Carbohidratos Monosacáridos Disacáridos Polisacáridos Glucosa Ribosa Fructosa Sacarosa Celulosa Almidón

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¿Qué son los polisacáridos? Los polisacáridos son compuestos de alto peso molecular que contienen cientos de residuos de monosacáridos. Lo que es común a la estructura de los polisacáridos es que los residuos de monosacáridos están unidos por el hidroxilo hemiacetal de una molécula y el hidroxilo alcohol de otra, etc. Cada residuo de monosacárido está unido a residuos adyacentes mediante enlaces glicosídicos. Los poliglucósidos pueden contener cadenas ramificadas y no ramificadas. Los residuos de monosacáridos que forman la molécula pueden ser iguales o diferentes. Los más importantes de los polisacáridos superiores son el almidón, el glucógeno (almidón animal), la fibra (o celulosa). Los tres polisacáridos están formados por moléculas de glucosa unidas entre sí de diferentes maneras. La composición de los tres compuestos se puede expresar como general (C6H10O5)n.

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Almidón El almidón es un polisacárido. La masa molecular de esta sustancia no se ha establecido con precisión, pero se sabe que es muy grande (alrededor de 100.000) y puede variar según las diferentes muestras. Por lo tanto, la fórmula del almidón, como la de otros polisacáridos, se representa como (C6H10O5)p. Para cada polisacárido n tiene diferentes significados.

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Propiedades físicas El almidón es un polvo insípido, insoluble en agua fría. Se hincha en agua caliente formando una pasta. El almidón se encuentra ampliamente distribuido en la naturaleza. Es un nutriente de reserva para diversas plantas y está contenido en ellas en forma de granos de almidón. Los cereales más ricos en almidón son los cereales: arroz (hasta un 86%), trigo (hasta un 75%), maíz (hasta un 72%) y tubérculos de patata (hasta un 24%). En los tubérculos de papa, los granos de almidón flotan en la savia celular y en los cereales están fuertemente pegados entre sí con una sustancia proteica llamada gluten. El almidón es una de las plantas que extraen el almidón descomponiendo las células y lavándolo con agua. En gran escala, se obtiene principalmente de los tubérculos de patata (en forma de harina de patata), pero también del maíz.

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Propiedades químicas 1) Bajo la acción de enzimas o cuando se calienta con ácidos (los iones de hidrógeno sirven como catalizador), el almidón, como todos los carbohidratos complejos, sufre hidrólisis. En este caso, se forma almidón soluble y luego sustancias menos complejas: dextrinas. El producto final de la hidrólisis es la glucosa. La ecuación de reacción general se puede expresar de la siguiente manera:

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Hay una descomposición gradual de las macromoléculas. La hidrólisis del almidón es su importante propiedad química. almidón dextrinas maltosa glucosa

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2) El almidón no da la reacción del “espejo de plata”, pero sí los productos de su hidrólisis. Las macromoléculas de almidón están formadas por muchas moléculas de P-glucosa cíclica. El proceso de formación del almidón se puede expresar de la siguiente manera (reacción de policondensación):

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3) Una reacción característica es la interacción del almidón con soluciones de yodo. Si se agrega una solución de yodo a una pasta de almidón enfriada, aparece un color azul. Cuando la pasta se calienta desaparece y cuando se enfría vuelve a aparecer. Esta propiedad se utiliza para determinar el almidón en productos alimenticios. Así, por ejemplo, si se aplica una gota de yodo a una patata cortada o a una rebanada de pan blanco, aparece un color azul.

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Aplicación El almidón es el principal carbohidrato de la alimentación humana y se encuentra en grandes cantidades en el pan, los cereales, las patatas y las verduras. Se procesan cantidades importantes de almidón para obtener dextrinas, melaza y glucosa, que se utilizan en la industria de la confitería. El almidón se utiliza como adhesivo y se utiliza para el acabado de telas y almidonado de ropa. En medicina se preparan pomadas, polvos, etc. a base de almidón.

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Celulosa La celulosa es un carbohidrato aún más común que el almidón. Está formado principalmente por las paredes de las células vegetales. La madera contiene hasta un 60%, algodón y papel de filtro, hasta un 90% de celulosa.

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Propiedades físicas La celulosa pura es un sólido blanco, insoluble en agua y en disolventes orgánicos comunes, muy soluble en una solución concentrada de amoniaco de hidróxido de cobre (II) (reactivo de Schweitzer). A partir de esta solución ácida se precipita la celulosa en forma de fibras (celulosa hidratada). La fibra tiene una resistencia mecánica bastante alta.

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Composición y estructura La composición de la celulosa, así como del almidón, se expresa mediante la fórmula (C6H10O5)p. El valor n en algunos tipos de celulosa alcanza entre 10 y 12 mil y el peso molecular alcanza varios millones. Sus moléculas tienen una estructura lineal (no ramificada), como resultado de lo cual la celulosa forma fibras fácilmente. Las moléculas de almidón tienen estructuras tanto lineales como ramificadas. Ésta es la principal diferencia entre almidón y celulosa. También existen diferencias en la estructura de estas sustancias: las macromoléculas de almidón están formadas por residuos de moléculas de P-glucosa y las macromoléculas de celulosa están formadas por residuos de P-glucosa. El proceso de formación de un fragmento de una macromolécula de celulosa se puede representar mediante el diagrama:

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Títulos de diapositivas:

Polisacáridos

POLISACÁRIDOS Los carbohidratos complejos (polisacáridos) son aquellos carbohidratos que pueden hidrolizarse para formar carbohidratos simples y cuyo número de átomos de carbono no es igual al número de átomos de oxígeno C m H 2p O p. Los polisacáridos incluyen: (C 6 H 10 O 5) n - celulosa, almidón, glucógeno

Los polisacáridos están formados por monosacáridos. Su gran tamaño hace que sus moléculas sean prácticamente insolubles en agua; no afectan a la célula y, por tanto, son convenientes como sustancias de reserva. Si es necesario, se pueden convertir nuevamente en azúcares simples mediante hidrólisis. Los polisacáridos más importantes son el almidón, el glucógeno (almidón animal), la celulosa (fibra).

ALMIDÓN Propiedades físicas. El almidón es un polvo blanco que no se disuelve en agua fría; en agua caliente se hincha y forma una pasta. Estar en la naturaleza. El almidón se forma como resultado de la fotosíntesis en las plantas y se deposita en raíces, tubérculos y semillas. Su segundo nombre es "harina de patata".

Las patatas contienen un 20% de almidón.

El maíz contiene 70% de almidón.

El trigo también contiene un 70% de almidón.

El arroz y otros cereales contienen hasta un 80% de almidón.

Obtención del almidón En la industria el almidón se obtiene a partir de patatas o maíz. Las patatas se lavan y se cortan en ralladores mecánicos. La masa triturada se lava sobre tamices con agua. Los granos de almidón pasan por un colador junto con agua y se depositan en el fondo de la tina. Luego se seca el almidón.

La estructura del almidón. El almidón es un polímero natural, polisacárido. (C 6 H 10 O 5) n – fórmula molecular n – de varios cientos a varios miles. Las moléculas de almidón están formadas por moléculas de α-glucosa. En el espacio, las moléculas de almidón forman 2 estructuras: lineal, ramificada.

estructura lineal

Estructura ramificada

Propiedades químicas del almidón 1) Hidrólisis (descubierta por Kirchhoff en 1811) (C 6 H 10 O 5) n + n H 2 O → n C 6 H 12 O 6 α - glucosa La hidrólisis del almidón se produce cuando se calienta en presencia de conc. . ácido sulfúrico. 2) Reacción cualitativa al almidón - Almidón + yodo → color azul

1. En la industria alimentaria

2.En medicina (para la producción de tabletas, polvos, pastas, ungüentos espesos)

3. Producción de pegamento

APLICACIÓN DEL ALMIDÓN: 4) Para almidonar ropa. 5) Obtener glucosa.

En el mundo animal, el papel de "almidón sobrante" lo desempeña un polisacárido relacionado con el almidón: el glucógeno. El glucógeno se encuentra en todos los tejidos animales. Es especialmente abundante en el hígado (hasta un 20%) y en los músculos (4%). El glucógeno es un polvo blanco amorfo, muy soluble incluso en agua fría. La molécula de glucógeno está construida como las moléculas de almidón, diferenciándose sólo en una mayor ramificación. El peso molecular del glucógeno es de millones.

La celulosa también es un polímero de glucosa. Contiene aproximadamente el 50% del carbono contenido en las plantas. En términos de masa total en la Tierra, la celulosa ocupa el primer lugar entre los compuestos orgánicos.

Estructura de la celulosa (C 6 H 10 O 5) n n – desde varios cientos de miles hasta varios millones Las macromoléculas de celulosa están formadas por moléculas de β-glucosa y forman una estructura lineal en el espacio.

Presencia en la naturaleza La celulosa es un biopolímero que consta de residuos de glucosa, una fuente valiosa de glucosa, pero para su descomposición se requiere la enzima celulasa, que es relativamente rara en la naturaleza. Por tanto, sólo algunos animales (por ejemplo, los rumiantes) consumen celulosa como alimento.

Encontrar celulosa en la naturaleza Madera – 50% Lino – 80% Algodón – 98% Algodón, papel de filtro – 100% celulosa.

Propiedades físicas La celulosa es una sustancia sólida, fibrosa, insoluble en agua y disolventes orgánicos. La celulosa se puede disolver en una mezcla de disolventes (solución concentrada de amoníaco + solución concentrada de hidróxido de cobre + solución concentrada de cloruro de zinc).

Propiedades químicas 1) Combustión (C 6 H 10 O 5) n + 6n O 2 → 6n CO 2 + 5n H 2 O + Q 2) Hidrólisis (C 6 H 10 O 5) n + n H 2 O → n C 6 H 12 O 6 β - glucosa La hidrólisis de la celulosa se produce cuando se calienta en presencia de conc. ácido sulfúrico.

3) Interacción con ácidos a) con ácido nítrico - nitración OH H 2 SO 4 C 6 H 7 O 2 – OH + 3n HNO 3 3n H 2 O + OH n O - NO 2 + C 6 H 7 O 2 – O - NO 2 O - NO 2 n trinitrocelulosa

b) con ácido acético - acetilación OH H 2 SO 4 C 6 H 7 O 2 – OH + 2 n C H 3 - COOH OH n O – CO - CH 3 2n H 2 O + C 6 H 7 O 2 – O – CO - CH 3 OH n diacetato de celulosa

Producción de celulosa El método más común para producir celulosa a partir de madera es el método del sulfito. La madera triturada en presencia de una solución de hidrosulfito de calcio Ca(HCO 3) 2 o hidrosulfito de sodio NaHCO 3 se calienta en autoclaves a una presión de 0,5 - 0,6 MPa y una temperatura de 150 º C. En este caso, todas las demás sustancias son se destruye y la celulosa se libera en su forma pura. Luego la pulpa se lava con agua, se seca y se envía para su posterior procesamiento.

Aplicación de la celulosa y sus derivados 1) Industria química. La celulosa es una materia prima para la producción de muchos compuestos orgánicos: - glucosa - alcohol metílico y etílico - ácido acético - trementina (disolvente) - colofonia

3) Fibras artificiales (viscosa, acetato de seda)

4) película

5) Explosivos

6) Medicina (antibióticos)

7) Barnices, esmaltes NC

9) Plásticos (celofán, celuloide)

La quitina está cerca de la celulosa; se encuentra en algunas formas de hongos y también como un componente importante del exoesqueleto de algunos animales.

carbohidratos

Monosacáridos

oligosacáridos

Polisacáridos

fructosa,

sacarosa

celulosa

Polisacáridos

Celulosa

El propósito de la lección.

1.Consolidar conocimientos sobre la clasificación de los hidratos de carbono.

2. Estudiar las propiedades de los polisacáridos utilizando el ejemplo del almidón y la celulosa.

3. Ser capaz de encontrar similitudes y diferencias en la estructura y propiedades de los polisacáridos, elaborar ecuaciones para la reacción de hidrólisis.

4. Ser capaz de realizar una reacción cualitativa al almidón.

Polisacáridos

Se trata de sustancias naturales de alto peso molecular, cuyas macromoléculas están formadas por residuos de moléculas de monosacáridos.
Los polisacáridos se clasifican como biopolímeros.
Ejemplos de polisacáridos: almidón, celulosa, glucógeno, quitina.

Comparación de almidón y celulosa.

Almidón

Celulosa

Estructura

Propiedades físicas

Propiedades químicas

Estar en la naturaleza

papel biológico

Solicitud

Extensión en naturaleza

ALMIDÓN

CELULOSA

ARROZ 80%

PAPA 20%

LINO 80%

MADERA 50%

ALGODÓN 98%

TRIGO 70%

Fórmula estructural del almidón.

Residuos de α-glucosa

ALMIDÓN

(C 6 h 10 oh 5 ) norte

El peso molecular relativo oscila entre varios cientos y varios miles de unidades de carbono.

Fórmula estructural de la celulosa.

Residuos de β-glucosa

CELULOSA

(C 6 h 10 oh 5 ) norte

El peso molecular relativo es de varios millones de unidades de carbono.

Propiedades físicas

almidón

celulosa

sustancia blanca dura y fibrosa
no se disuelve en agua
no tiene un sabor dulce

polvo amorfo blanco
no se disuelve en agua fría
se hincha en agua caliente
no tiene un sabor dulce

Propiedades químicas del almidón.

1. Hidrólisis
1. Hidrólisis

Almidón → dextrinas → maltosa → glucosa

2.Reacción cualitativa

2.Reacción cualitativa

(C 6 H 10 O 5) n + I 2 → color azul

Propiedades químicas de la celulosa.

1. Hidrólisis

(C 6 H 10 O 5) n + nH 2 O → nC 6 H 12 O 6

2. Formación de ésteres

Vamos a revisarnos

1. La macromolécula del almidón está formada por residuos moleculares...

α - glucosa

β - glucosa

fructosa

Vamos a revisarnos

2. Reacción cualitativa al almidón - interacción con...

hidróxido de cobre (II)

solución amoniacal de óxido de plata

Vamos a revisarnos

3. La hidrólisis de la celulosa produce...

Vamos a revisarnos

4. El trinitrato de celulosa se utiliza como...

medicamento

explosivo

agente extintor de incendios

Vamos a revisarnos

5. Para hacer fibra de acetato,…

sales de celulosa

óxidos de celulosa

ésteres de celulosa